Вирус скручивания листьев картофеля - Potato leafroll virus

Вирус скручивания листьев картофеля
Вирус листового картофеля UGA5356842.jpg
Растение картофеля, инфицированное вирусом скручивания листьев картофеля
Классификация вирусов
Группа:
IV группа ((+) оцРНК )
Семья:
Лютеовирусы
Род:
Полеровирус

Вирус скручивания листьев картофеля (PLRV) является представителем рода Полеровирус и семья Лютеовирусы. Флоэма ограниченная положительный смысл РНК-вирус[1] заражает картофель и другие члены семейства Solanaceae. PLRV был впервые описан Quanjer и другие. в 1916 г.[2] PLRV передается тлей, в первую очередь зеленой персиковой тлей, Myzus persicae. PLRV - один из самых важных вирусов картофеля во всем мире, но он особенно опасен для стран с ограниченными ресурсами и ограниченными средствами управления. Это может быть причиной потери урожая отдельных растений более 50%. Согласно одной из оценок, PLRV несет ответственность за ежегодную глобальную потерю урожая в размере 20 миллионов тонн.[3] Симптомы включают: хлороз, некроз и скручивание листьев.

Хозяева и симптомы

PLRV заражает членов семьи Пасленовые. Самый экономически важный хозяин - Картофель, Solanum tuberosum виды У картофеля симптомы первичного заражения, заражения в период вегетации проявляются на самых молодых листьях. Края листа некротизируются, становятся коричневыми и пурпурными и загибаются внутрь к центру листа. Вторичная инфекция, которая начинается с зараженной отбраковки картофеля, вызывает более серьезные симптомы. Скручивание листа более заметно, и весь лист может стать хлоротичным, а иногда и иметь пурпурный цвет.[4] Некроз ткани флоэмы, особенно в ботва наблюдается после появления симптомов. У растений, инфицированных PLRV, наблюдается задержка роста и образование клубней меньшего размера. Пораженные клубни сохраняют нормальную форму, но при этом происходит некроз сосудистой ткани. Некроз клубня может не проявляться при уборке урожая и развиваться при хранении. Обычно это проявляется в виде небольших коричневых пятен, разбросанных по тканям. Сетчатый некроз картофеля является результатом заражения вирусом скручивания листьев картофеля (PLRV). Этот симптом вызван избирательной гибелью и повреждением клеток сосудистых тканей клубня. Тот факт, что только определенные клетки в клубне подвержены этой проблеме, в то время как другие остаются нормальными, вызывает характерный общий симптом. Заражение вирусом может непосредственно вызвать повреждение и гибель сосудистых тканей, или присутствие вируса может сделать эти чувствительные ткани более восприимчивыми к повреждению от других стрессов. Существует сильное сходство между некрозом сетки PLRV и другим дефектом клубня, известным как обесцвечивание концов стебля (SED). В отличие от PLRV, SED считается физиологическим расстройством.

Сам вирус представляет собой чрезвычайно маленькую, почти сферическую частицу (ее диаметр составляет всего 0,000001 дюйма), которая может распространяться несколькими видами тлей, которые колонизируют картофель, причем зеленая персиковая тля является наиболее эффективной. Насекомые-переносчики абсолютно необходимы для распространения, поскольку механическая передача, подобная той, которая происходит, когда листья инфицированного растения трутся о здоровое растение, просто не происходит с PLRV. На самом деле процесс заражения этим вирусом довольно сложен. Сначала тля должна заразиться вирусом, питаясь растением, инфицированным PLRV. Затем вирус должен циркулировать из кишечника тли через систему кровообращения, пока наконец не попадет в слюнные железы, откуда он может быть выделен, когда тля питается здоровыми растениями. Только после этого тля может распространять вирус. Эта последовательность событий может занять 24 часа. или больше. К сожалению, зараженная тля остается инфицированной на всю оставшуюся жизнь. Распространение вируса между растениями внутри поля и между полями может происходить с помощью крылатых форм тли, но наибольшее распространение вируса внутри поля, особенно от зараженных растений к близлежащим, здоровым, осуществляется бескрылыми формами.

Программы сертификации семян допускают только очень небольшой уровень PLRV в сертифицированных семенах. В Айдахо, например, во время второй полевой инспекции допустимое количество PLRV составляет всего 0,05% для семян G4, 0,01% для G3 и G2 и вообще не допускается для ядерной энергетики и G1. Очень небольшой процент PLRV в семенном картофеле обычно не представляет опасности для коммерческого производителя. Однако даже очень небольшой процент вируса может быть проблемой, если зеленая персиковая тля появляется очень рано и в большом количестве. В годы, которые очень благоприятны для насекомых, как, например, сезон 1996 года, популяция тли может стать настолько большой, что даже очень низкий процент зараженных PLRV семян может привести к достаточному распространению, чтобы вызвать проблему, потому что по мере увеличения популяции тли увеличивает вероятность того, что они встретят зараженное растение. Борьба с тлей с применением инсектицидов - единственное средство решения этой проблемы в производственные годы, которые очень благоприятны для тлей.

Инфекция, передаваемая через семена, обычно приводит к появлению небольших, низкорослых, сильно поврежденных растений, у которых снижается урожай как по количеству клубней, так и по размеру клубней. Крупные клубни, которые демонстрируют типичный симптом сетчатого некроза, вполне могут быть результатом инфекции текущего сезона.

PLRV заражает других хозяев, включая лунный цветок, Дурман обыкновенный вызывая межжилковый некроз и волосатый паслен, Solanum villosum вызывая хлороз, скручивание листьев и кожистую текстуру листьев. Лузга помидора, Физалис флоридский симптомы включают хлороз, скручивание листьев и задержку роста. PLRV поражает многие другие растения семейства Solanacea, а также некоторые растения, не относящиеся к пасленовым.[5]

Из-за широкого спектра симптомов, которые возникают у разных хозяев, диагностику ВЛРВ необходимо проводить на основе инфицированных видов. У картофеля PLRV диагностируется по задержке роста и скручиванию листьев. Диагноз других видов, упомянутых ранее, ставится на основании вышеупомянутых симптомов. PLRV можно обнаружить на месте с помощью PLRV AgriStrip-magnet. В этом тесте бокового потока используются микрошарики, покрытые антителом, специфичным к PLRV. Частицы вируса отделяются от растительной ткани с помощью мощного магнита. PLRV AgriStrip-Magnetic может обнаруживать низкие титры, которые ранее считались слишком низкими для традиционных тестов бокового потока.[6]

Цикл болезни

PLRV может быть занесен в картофель путем посадки инфицированных семян или насекомых. векторов. Зеленая персиковая тля (Myzus persicae ) является первичным вектором PLRV. Тля заражается вирусом, питаясь зараженными растениями. Инфицированные флоэма поглощается тлей стилет в пищеварительную систему. Затем вирус проникает через мембрану кишечника и попадает в гемоцель где он затем может проникнуть через мембрану в слюнные железы.[7]Этот процесс занимает несколько часов, после чего тля будет передавать вирус до конца своей жизни.[8] Этот процесс известен как постоянная передача. В регионах с умеренным климатом зеленая персиковая тля способна сохраняться в течение зимы, откладывая яйца в древесных разновидностях этого рода. Prunus. Яйца вылупляются ранней весной, и рано возраст тли питаются флоэмой деревьев до лета, когда они переключаются на более предпочтительных травяных хозяев, включая сельскохозяйственные культуры. В это время зеленая персиковая тля может передавать PLRV, присутствующую в сорняках семейства Solanaceae, картофелю и другим культурам. Растения картофеля, инфицированные PLRV, дают инфицированные клубни. Если посадить зараженные клубни, они дадут рост инфицированным растениям. Тля также может распространять PLRV на клубни при хранении, особенно после того, как они прорастут. Крылатая тля может переноситься ветровыми течениями на несколько сотен километров, что делает возможным широкое распространение инфекции.[9]

Окружающая среда

Поскольку PLRV передается переносчиками тлей, он более распространен в средах, способствующих развитию тлей. Предпочтительны теплые влажные условия, но тля может процветать в разных климатических условиях, если только не слишком жарко и сухо, поскольку их мягкие тела делают их склонными к высыхание. В тропиках тля сохраняется круглый год, но эффективность передачи PLRV снижается при температурах выше 26 градусов по Цельсию.[10] Оптимальная температура для зеленой персиковой тли составляет от 13 до 19 градусов по Цельсию.[11]

Важность

PLRV - это экономически важное заболевание из-за потери урожая. Наряду с другими переносимыми вирусами тли, PLRV вызывает ежегодные потери картофеля в США в размере 100 миллионов долларов.[12] Растения, инфицированные вирусом, дают клубни только маленького и среднего размера, которые не являются предпочтительными на рынке. При выращивании растений из зараженных клубней урожайность может снизиться на 33-50%. Поскольку картофель выращивают путем посадки клубней, выращенных в предыдущем сезоне, PLRV особенно проблематичен при выращивании семенного картофеля. Посадки зараженных клубней не дадут картофеля приемлемого товарного качества и могут привести к значительным потерям.[13] Таким образом, любое количество инфекции превышает экономический порог. В Соединенных Штатах картофельная промышленность является важным источником доходов, при этом крупнейшими производителями в 2009 году были Айдахо (735 250 000 долларов), Вашингтон (627 995 000 долларов) и Висконсин (246 330 000 долларов).[14]

Управление

Поскольку PLRV передается постоянно, это упрощает контроль. Исследования показали, что для передачи вируса тлей требуется минимум двенадцать часов. Следовательно, с PLRV можно эффективно бороться, уменьшая популяции тлей. Системные и внекорневые инсектициды можно использовать для предотвращения кормления тли. Поскольку вирус передается тлей через несколько часов, используются системные инсектициды, и тля умирает до того, как сможет передать вирус. Пестициды для некорневой обработки используются, когда заселение популяций тлей становится слишком большим, и полезны в качестве метода подавления для быстрого сокращения популяций тлей.[15]Имидаклоприд, Метамидофос и Эндосульфан обычно используются для борьбы с тлей.[16] Одно исследование показало, что пестициды этил-метилпаратиона менее эффективны при борьбе с зеленой персиковой тлей при более низких температурах. При 25 градусах Цельсия смертность от тлей составила 95%. При 17 градусах Цельсия смертность составляла 90%, при 10 градусах Цельсия смертность составляла 80%, а при 7 градусах Цельсия смертность составляла 67%. Это говорит о том, что некоторые химические средства контроля более эффективны при более высоких температурах.[17] Другие стратегии управления включают санитарию и сертификацию семян. Очистка поля от клубней-добровольцев уменьшает количество оставшихся резервуаров. Программы сертификации семян тестируют партии семян с использованием ELISA для обнаружения множественных вирусов картофеля.[18] Затем партии семян можно оценить по степени зараженности. Сильно зараженные партии семян отбраковываются и в следующем сезоне не используются.

использованная литература

  1. ^ Курбан С., Дуррин Ю.С., Николаева О.В. Карасев, А. (2011) «Неструктурный белок p17 вируса скручивания листьев картофеля совместно локализуется в ткани флоэмы растений с капсидным белком вируса» Фитопатология 101: 6 с. S47.
  2. ^ Лёбенштейн Г., Бергер П. Х., Брант А. А., Лоусон Р. Х. (2001) Вирус и вирусоподобные болезни картофеля и производство семенного картофеля. Kluwer Academic Publishers, Нидерланды, стр. 69-72.
  3. ^ Уэльс, С., Платт, Х.В., Кэттлин, Н. (2008) Болезни, вредители и расстройства картофеля. Manson Publishing Ltd, Лондон, стр. 75-76.
  4. ^ Уэльс, С., Платт, Х.В., Кэттлин, Н. (2008) Болезни, вредители и расстройства картофеля. Manson Publishing Ltd, Лондон, стр. 75-76.
  5. ^ Лёбенштейн Г., Бергер П. Х., Брант А. А., Лоусон Р. Х. (2001) Вирус и вирусоподобные болезни картофеля и производство семенного картофеля. Kluwer Academic Publishers, Нидерланды, стр. 69-72.
  6. ^ Альтенбах, Д., Биттерлин, В. (2011) «Быстрый иммунологический тест в сочетании с технологией магнитных шариков для обнаружения вируса скручивания листьев картофеля на месте» Фитопатология 101: 6 с. S6.
  7. ^ Джаясингхе, Упали. «Вирус скручивания листьев картофеля». Техническая информация Бюллетень 22. Международный центр картофеля, CIP, Лима, Перу. Март 1998 г. [1]
  8. ^ Дэвис, Р. «Возбудитель: вирус скручивания листьев картофеля». Руководство UC по борьбе с вредителями. Проверено в августе 2007 г., обновлено в мае 2008 г.[2]
  9. ^ Джаясингхе, Упали. «Вирус скручивания листьев картофеля». Бюллетень технической информации 22. Международный центр картофеля, CIP, Лима, Перу. Март 1998 г. [3]
  10. ^ Джаясингхе, Упали. «Вирус скручивания листьев картофеля». Бюллетень технической информации 22. Международный центр картофеля, CIP, Лима, Перу. Март 1998 г. [4]
  11. ^ Вольфенбаргер, Д. О. (1972) «Влияние температуры на смертность зеленой персиковой тли Homoptera-Aphididae на картофеле, обработанном этилметилпаратионом». Журнал экономической энтомологии 65: 3: 881
  12. ^ Suszkin, J. (2008) "Тля-вредитель получает" яйца "". Сельскохозяйственные исследования. 56: 5 с. 19.
  13. ^ «Картофельная тля» 2008. УЦ ИПМ Онлайн. Калифорнийский университет сельского хозяйства и природных ресурсов.
  14. ^ Национальный совет по картофелю, Статистический ежегодник по картофелю, 2010 г. (май 2010 г.) 76 стр.
  15. ^ Лёбенштейн Г., Бергер П. Х., Брант А. А., Лоусон Р. Х. (2001) Вирус и вирусоподобные болезни картофеля и производство семенного картофеля. Kluwer Academic Publishers, Нидерланды, стр. 69-72.
  16. ^ «Картофельная тля» 2008. УНЦ ИПМ Онлайн. Калифорнийский университет сельского хозяйства и природных ресурсов.
  17. ^ Вольфенбаргер, Д. О. (1972) «Влияние температуры на смертность зеленой персиковой тли Homoptera-Aphididae на картофеле, обработанном этилметилпаратионом». Журнал экономической энтомологии 65: 3: 881
  18. ^ Зан, Фолькер, Дале, Йор и Пастрик, Карл-Хайнц "Подтверждение ELISA для обнаружения антигена вируса картофеля в соке листьев растений картофеля »Бюллетень OEPP / EPPO (2011) 41: 30-38

внешняя ссылка